一种精密倾斜调节真空夹具的制作方法

1.本实用新型属于夹具技术领域，特别涉及一种真空夹具，具体是一种精密倾斜调节真空夹具。


背景技术：

2.传统的具有倾斜度调节功能的夹具通常采用纯机械调节方式，如螺纹调节、滑块调节、杠杆调节等，这些调节方式不仅费时费力，而且还不能保证调节的精度，特别是在光学元件的超精密加工中，具有特殊涂层的光学元件需要夹具具有倾斜度调节功能，这对于夹具的倾斜度调节精度要求较高，传统的夹具已经无法满足其加工要求。同时，对于此类薄壁类光学元件，传统机械夹持方式容易使得工件出现严重的装夹变形，严重影响了工件的加工精度。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型为克服现有技术中的不足，提供一种精密倾斜调节真空夹具，其结构紧凑、稳定性好、调节方便且调节精度高。
4.本实用新型提供如下技术方案：
5.一种精密倾斜调节真空夹具，包括底板、真空腔和真空吸盘，还包括沉头螺钉、柔性球铰链、紧定螺钉、定位销钉、柔性球铰链螺钉、底板螺钉、桥式柔性铰链、压电陶瓷、压电陶瓷螺钉，所述底板上方设有所述真空腔，所述真空腔上方设有所述真空吸盘，所述真空吸盘上端成形有凸台，所述凸台的表面上阵列设有吸附细孔，所述定位销钉安装在所述真空吸盘上，所述真空吸盘通过沉头螺钉与真空腔装配，所述真空腔上设有抽气孔和压力表连接孔，所述柔性球铰链上端通过柔性球铰链螺钉与真空吸盘装配，柔性球铰链下端通过紧定螺钉与桥式柔性铰链固定，所述压电陶瓷通过压电陶瓷螺钉和桥式柔性铰链装配在一起，所述桥式柔性铰链通过底板螺钉装配在底板上。
6.进一步的，所述定位销钉为2个且布置在同一水平直线上。
7.进一步的，还包括o型橡胶密封圈，所述真空腔的侧壁设置为台阶结构，所述o型橡胶密封圈放置在所述台阶结构的靠近真空腔内部的台阶的凹槽中。
8.进一步的，所述底板四周均设有所述桥式柔性铰链，所述精密倾斜调节真空夹具四周均可进行倾斜度调节。
9.进一步的，所述底板呈环状。
10.本实用新型具有以下有益效果：
11.本实用新型倾斜度调节采用压电陶瓷驱动调节，调节精度高，调节方便可靠，采用桥式柔性铰链作为放大机构，使得调节行程大，避免了传统机械调节过程中的机械摩擦和间隙，底板呈环形，中空部分允许真空腔上下移动，进一步降低了装置高度，结构更加稳定紧凑。
附图说明
12.图1是为本实用新型的结构左视示意图；
13.图2是为本实用新型的结构俯视示意图；
14.图3是为本实用新型的结构正视示意图；
15.图4是为本实用新型的结构等轴视图。
16.附图标记：
17.1、o型橡胶密封圈；2、沉头螺钉；3、真空吸盘；4、柔性球铰链；5、紧定螺钉；6、真空腔；7、底板；8、定位销钉；9、柔性球铰链螺钉；10、底板螺钉；11、桥式柔性铰链； 12、压电陶瓷；13、压电陶瓷螺钉。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
19.如图1至图4所示，一种精密倾斜调节真空夹具，包括o型橡胶密封圈1、沉头螺钉2、真空吸盘3、柔性球铰链4、紧定螺钉5、真空腔6、底板7、定位销钉8、柔性球铰链螺钉9、底板螺钉10、桥式柔性铰链11、压电陶瓷12、压电陶瓷螺钉13，所述底板7上方设有所述真空腔6，所述真空腔6上方设有所述真空吸盘3，所述真空吸盘3上端成形有凸台，凸台的表面上阵列有吸附细孔，凸台使得吸附细孔孔长增加，从而有利于真空吸附效果，所述定位销钉8安装在真空吸盘3上，定位销钉8同一水平直线布置，对工件起到定位作用，所述真空吸盘3通过沉头螺钉2与真空腔6装配，所述o型橡胶密封圈1放置在真空腔6侧壁台阶结构的内台阶的凹槽中，保证真空腔6内的真空密封，所述真空腔6上设有抽气孔和压力表连接孔，抽气孔与真空泵连接，压力表用于实时监测真空腔6内的压力值，所述压电陶瓷 12通过压电陶瓷螺钉13和桥式柔性铰链11装配在一起，所述柔性球铰链4上端通过柔性球铰链螺钉9与真空吸盘3装配，柔性球铰链4下端通过紧定螺钉5与桥式柔性铰链11固定在一起，柔性铰链的加工更加容易制造，其工作原理不同于传统的运动副，规避了机械摩擦和间隙，极大地提高了系统的装配精度，所述桥式柔性铰链11通过底板螺钉10装配在底板 7上。
20.本实用新型的工作原理如下：本实用新型所提供的一种精密倾斜调节真空夹具在使用时，将方形薄壁光学元件放置在真空吸盘3凸台上，采用真空吸附对工件进行夹持，定位销钉8对工件的放置起到定位作用，当需要倾斜度调节时，在压电陶瓷12两端施加电压，压电陶瓷12因为压电效应而伸长，桥式柔性铰链11可以对压电陶瓷12伸长量进行放大，增大倾斜度调节的行程，使得工件夹具达到所需的倾斜度要求。压电陶瓷12的行程较小，通常在100μm以内，其精度甚至可以达到0.01μm，如果想要达到大行程，如500μm，则需要放大机构，桥式柔性铰链11具有结构紧凑、稳定性好、刚度大、放大比大等优点，由于压电陶瓷12只能受到压力，不能受到任何方向的剪力和扭矩，否则容易导致压电陶瓷12的失效，所以选择柔性球铰链4作为解耦机构，可以实现绕着x轴、y轴方向上的转动，避免桥式柔性铰链11和压电陶瓷12受到扭转，本实用新型所提供的一种精密倾斜调节真空夹具四周均可进行倾斜度调节，采用四点调节方式，避免了复杂的坐标变换，可以较为容易的获得偏转角，解耦性好，具有良好的对称性。
21.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟
悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种精密倾斜调节真空夹具，包括底板(7)、真空腔(6)和真空吸盘(3)，其特征在于：还包括沉头螺钉(2)、柔性球铰链(4)、紧定螺钉(5)、定位销钉(8)、柔性球铰链螺钉(9)、底板螺钉(10)、桥式柔性铰链(11)、压电陶瓷(12)、压电陶瓷螺钉(13)，所述底板(7)上方设有所述真空腔(6)，所述真空腔(6)上方设有所述真空吸盘(3)，所述真空吸盘(3)上端成形有凸台，所述凸台的表面上阵列设有吸附细孔，所述定位销钉(8)安装在所述真空吸盘(3)上，所述真空吸盘(3)通过沉头螺钉(2)与真空腔(6)装配，所述真空腔(6)上设有抽气孔和压力表连接孔，所述柔性球铰链(4)上端通过柔性球铰链螺钉(9)与真空吸盘(3)装配，柔性球铰链(4)下端通过紧定螺钉(5)与桥式柔性铰链(11)固定，所述压电陶瓷(12)通过压电陶瓷螺钉(13)和桥式柔性铰链(11)装配在一起，所述桥式柔性铰链(11)通过底板螺钉(10)装配在底板上。2.根据权利要求1所述的一种精密倾斜调节真空夹具，其特征在于：所述定位销钉(8)为2个且布置在同一水平直线上。3.根据权利要求1所述的一种精密倾斜调节真空夹具，其特征在于：还包括o型橡胶密封圈(1)，所述真空腔(6)的侧壁设置为台阶结构，所述o型橡胶密封圈(1)放置在所述台阶结构的靠近真空腔内部的台阶的凹槽中。4.根据权利要求1所述的一种精密倾斜调节真空夹具，其特征在于：所述底板(7)四周均设有所述桥式柔性铰链(11)，所述精密倾斜调节真空夹具四周均可进行倾斜度调节。5.根据权利要求1所述的一种精密倾斜调节真空夹具，其特征在于：所述底板(7)呈环状。

技术总结
本实用新型提出一种精密倾斜调节真空夹具，属于夹具技术领域。包括O型橡胶密封圈、真空吸盘、柔性球铰链、真空腔、底板、定位销钉、桥式柔性铰链、压电陶瓷，所述真空吸盘上端凸台的表面阵列有吸附细孔，所述定位销钉安装在真空吸盘上，所述真空吸盘通过沉头螺钉与真空腔装配，所述O型橡胶密封圈放置在真空腔内台阶的凹槽中，所述真空腔上面有抽气孔和压力表连接孔，所述柔性球铰链上端通过柔性球铰链螺钉与真空吸盘装配，柔性球铰链下端通过紧定螺钉与桥式柔性铰链固定在一起，所述压电陶瓷通过压电陶瓷螺钉和桥式柔性铰链装配在一起，所述桥式柔性铰链通过底板螺钉装配在底板上。本实用新型结构紧凑，稳定性好，调节方便可靠且调节精度高。节精度高。节精度高。


技术研发人员：唐林峰 李云 林妩媚 谢强 雷茸粮 青建宏 胡廷晖 何锡琴 杨丽
受保护的技术使用者：中国科学院光电技术研究所
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2022/3/25